水华遥感与地面监测评价技术规范（试行）（HJ 1098-2020）.pdf

中 华 人 民 共 和 国 国 家 环 境 保 护 标 准 HJ 1098-2020 水华遥感 与地面监 测评价技 术规范 （试行） Technical specifications for monitoring and uating algal bloom based on remote sensing and field monitoring （发布稿 ） 本电子版为发布 稿。请以中国环境出版集团出版的正式标准文本为准。 2020-02-12 发布 2020-04-12 实施 生态 环 境 部 发 布 i 目 次 前 言. ii 1 适用 范围 . 1 2 规范 性引 用文 件 . 1 3 术语 和定 义 . 1 4 水华 遥感 监测 . 3 5 水华 地面 监测 . 7 6 水华 程度 评价 . 9 ii 前 言 为贯彻 中华人民共和 国环境保 护法和中华 人民共和 国水污染防治法 ，保护 生态 环境， 保障 人体 健康 ，规 范和指 导我 国淡 水水 体藻 类水华 监测 和评 价工 作， 制定本 标准 。 本标准 规定 了淡 水水 体藻 类水华 的遥 感监 测方 法 、 地 面监测 方法 和水 华程 度评 价方法 等 内容。 本标准 为首 次发 布。 本标准 由生态 环 境部 生态 环境监 测司 、法 规与 标准 司组织 制订 。 本标准 起草 单位 中 国环 境监测 总站 、 生 态环 境部 卫星环 境应 用中 心 。 本标准 生态 环境 部2020年2 月12日 批准 。 本标准 自2020年4月12日 起 实施。 本标准 由生态 环 境部 解释 。 1 水 华遥感 与地面监 测评价 技术规范 1 适用范 围 本标准 规定 了淡 水水 体蓝藻 水华 遥感 监测 方法 、 地面 监测方 法和 水华 程度 评价 方法等 内 容 。甲 藻、 硅藻 及其 他藻 类水华 监测 与评 价 可 参考 使用 本 标准 。 本标准 适用 于我 国淡 水湖库 水华 监测 、 评价 与管 理 。 其他淡水 水 体的 水华 监测 与评价 可 参考使 用本 标准 。 2 规范性 引用 文件 本标准 内容 引用 了下 列文 件或其 中的 条款 。 凡是 不 注明日 期的 引用 文件 ， 其 最新版 本适 用于本 标准 。 GB/T 14950 摄影 测量 与 遥感术 语 GB/T 30115 卫星 遥感 影 像植被 指数 产品 规范 3 术语和 定义 GB/T 14950 和 GB/T 30115 界定 的以 及下 列术 语和 定义适 用于 本标 准 。 3.1 水华 algal bloom 淡水水 体中 藻类 大量 繁殖 的一种 自然 生态 现象 ， 表观 特征为 水体 表面 有藻 类聚 集或藻 类 颗粒悬 浮在 水体 当中 。 3.2 藻密度 algal density 单位体 积水 样中 藻类 的细 胞个数 。单 位 个/L 。 3.3 水华面 积 algal bloom area 藻类漂 浮在 水面 时覆 盖水 体的面 积。 3.4 水华面积 比例 algal bloom area proportion 水华面 积占 监测 水体 面积 的比例 ，百 分比 （）。 3.5 水华程 度 algal bloom level 反映水 华发 生的 强弱 特征 ，根据 水体 中藻 密度 的高 低或水 华面 积比 例的 大小进 行 判定 。 2 3.6 标准假 彩色 合成 图像 standard false color composite image 根据加 色法 彩色 合成 原理 ， 将 遥感 图像 的近 红、 红 、 绿 波段 分别 通过 红、 绿 、 蓝 滤光 系 统合成 产生 的彩 色图 像。 3.7 空间分 辨率 spatial resolution 指像元 代表 的地 面范 围的 大小。 3.8 时间分 辨率 temporal resolution 传感器 能够 重复 获得 同一 地区影 像的 最短 时间 间隔 。 3.9 辐射定 标 radiometric calibration 根据遥 感器 的定 标方 程和 定标系 数 ， 将 其记 录的 量化 数字灰 度值 转换 成对 应现 场的表 观 辐亮度 的过 程。 3.10 几何校 正 geometric correction 为消除 影像 的几 何畸 变而 进行 的 投影 变换 和不 同波 段影像 的套 合等 校正 工作 。 3.11 大气校 正 atmosphere correction 消除或 减弱 卫星 遥感 影像 获取时 在大 气传 输中 因吸 收或散 射作 用引 起的 辐射 畸变。 3.12 数字灰 度值 digital number （DN ） 由遥感 器各 波段 获取 的反 射或辐 射能 量量 化而 成的 灰度等 级。 3.13 表观辐 亮度 apparent radiance 大气层 顶辐 亮度 ，卫 星遥 感器入 瞳处 的辐 射亮 度。 3.14 表观反 射率 apparent reflectance 表观辐 亮度 与无 大气 水平 场景绝 对白 体假 设下 遥感 器应获 得入 瞳辐 亮度 之间 的比值 。 3.15 地表反 射率 surface reflectance 地物表 面反 射能 量与 到达 地物表 面的 入射 能量 的比 值。 3.16 归一化 植被 指数 normalized difference vegetation index （NDVI ） 近红外 波段 与可 见光 红波 段数值 之差 和这 两个 波段 数值之 和的 比值 。 3 3.17 数字灰度值归一化植被指数 normalized difference vegetation index of digital number （NDVIDN ） 基于数 字灰 度值 （DN ） 计 算得到 的归 一化 植被 指数 。 3.18 大气层 顶 归 一 化 植 被 指 数 normalized difference vegetation index of top of atmospheric reflectance （NDVITOA ） 利用大 气层 顶表 观反 射率 计算得 到的 归一 化植 被指 数。 3.19 大气层底归一化植被指数 normalized difference vegetation index of bottom of atmospheric reflectance （NDVIBOA ） 利用经 过大 气校 正的 地表 反射率 计算 得到 的归 一化 植被指 数。 3.20 常规监测 routine monitoring 以系统 掌握 监测 水体 藻类 状况为 目的 的例行 监测 行为 。 3.21 预警监 测 warning monitoring 在水华 敏感 期 ， 以 及时 掌 握监测 水 体 藻类 生长 和发 展状况 ， 判断 水华 发生 风 险 为目 的的 监测行 为。 3.22 应急监测 emergency monitoring 在水华 暴发 期， 以跟 踪掌 握监测 水体 藻类 水华 状况 为目的 的监 测行为 。 4 水华遥 感监 测 监测目 的 4.1 采用卫 星遥 感影 像数 据开 展水体 的蓝 藻水 华监 测 ， 获 得水体 中蓝 藻水 华的 空间 分布位置， 计算蓝 藻水 华面 积及 其所 占水体 面积 比例 ，据 此评 价水华 程度 。 监测原 理 4.2 采用 卫 星遥感影像数据 监测 蓝 藻 水 华 主 要 是 基 于 正常 水 体 光谱与发生水华 水体 光谱 的 差异 。 蓝 藻水 华暴 发时 ， 藻类 聚 集在 水体 表面 ， 因其 对 红 光波 段的 强吸 收导 致 产生 的红 光波 段反射 率较低 ， 在 近红外 波段具 有类 似于 植被 光谱 曲线特 征的 “ 反射 峰平台 效应 ” ， 近红 外 波段反 射率 较高 。 而正常 水体 对 近红 外波段 有 强烈 的吸收 作用 ， 导致 反射率 较低 。 因 此， 通 过计算 植被 指数 可以 区分 水华和 正常 水体。 监测内 容 4.3 水体面 积 、 蓝藻 水华 面积 和 空间 分布 位置 。 监测频 次 4.4 4 根据实 际工 作需 要确 定监 测频次 ，条 件允 许时 建议 每天开 展监 测 。 监测技 术流 程 4.5 水华遥 感监 测技 术流 程如 图 1 所 示。 遥感 影像 预处 理 （ 几何校 正 ， 空 间 裁剪 ， 辐 射 定标 ， 表 观 反射 率 ， 大 气 校正 ，NDVI 计算 ） 卫 星遥 感 影 像DN值 水体掩膜 云掩 膜 水 草掩 膜 水华 二值图 ， 0,1 归一 化 植被 指 数 （ NDVIDN 或NDVITOA 或 NDVIBOA ） 阈值 分割 水体 区域 的NDVI影 像 水华 面积 水华面 积比例 水体面 积图1 基于 卫星 遥感 影像 数据监 测蓝 藻水 华技 术流 程 监测方 法 4.6 4.6.1 遥感数 据选 择 选取具 有红 光（630 nm ～690 nm ）和近红 外（760 nm ～900 nm ）波段的 卫星 遥感影像 数据 。 空 间分 辨率 应取决 于监测 水体 的大 小 ， 水体 面积越 小 ， 空 间分 辨率要 求越高 。 遥感 影 像数据 至少 覆盖 监测 水体 90 以 上面 积； 在监 测水 体内， 云覆 盖率 小于 50 。水陆 掩膜 、 云掩膜 、水 草掩 膜及 观测 几何条 件等 辅助 数据 坐标 系及投 影应 与遥 感影像 数 据保持 一致 。 4.6.2 几何校 正 基于参 考影 像或 空间 几何 信息 ， 开 展影像 几 何精 度 校正和 空间 投影 转换 ， 精 度控制 在 1 个像元 内。 4.6.3 空间裁 剪 依据监 测水 体区 域的 左上 角和右 下角 经纬 度 ， 对 所 选取的 遥感 影像 进行 空间 裁剪 ， 范 围 要略大 于水 体区 域。 4.6.4 辐射定 标 辐射定 标根 据遥 感器 的定 标公式 及各 波段 定标 系数 进行。 辐射 定标 公式 的一 般 形 式为 5 （1） 式中L 表 观辐 亮度 ， 单位 为 W· m -2 · sr -1 ·μm -1 ； DN 数字 灰度 值； Gain 绝 对定 标系 数的 增 益量 ，单 位 为 W· m -2 · sr -1 ·μm -1 ； Offset 绝 对定 标系 数的 偏移量 ，单 位 为 W· m -2 · sr -1 ·μm -1 ，空 缺值 0。 遥感器 不同 波段 各有 其定 标系数 。 随 着遥 感器 的老 化 和功能 衰退 ， 定 标系 数会 有 所改变 。 4.6.5 大气层 顶表 观反 射率 计算 根据辐 射定 标获 得的 各波 段表观 辐亮 度， 按照 公式 （2） 计算 各波 段表 观反 射 率 （2） 式中 ρ TOA 大 气层 顶 表观反 射率 （无 量纲 ） ； π 常量 （球 面度 sr）； L 表观 辐亮 度， 由公 式 （1） 计算 获得 ，单 位为 W· m -2 · sr -1 ·μm -1 ； D 实 际日 地距 离与 平 均日地 距离 的比 值； F 0 平均 日地 距离 处的 大气层 顶太 阳谱 照度 ， 单 位为 W· m -2 · μm -1 ； θ s 太阳 天顶 角。 L 和 F 0 均 与遥 感器 的具 体 波段有 关， 而 D 和 θ s 可以通过卫星过境的日期和时间以及监 测水体 的经 纬度 计算 获得 。 4.6.6 大气校 正 可见光 波段 和近 红外 波段 的卫星 遥感 大气 校正 主要 针对大 气分 子散 射 、 气 溶胶 散射及 水 汽吸收 的影 响。 可采 用基 于辐射 传输 模型 的方 法（ 如 6S 模型 、Flaash 大气校 正模型 等） 进 行大气 校正 ，得 到各 波段 地表反 射率 ，也 称为 大气 层底反 射 率 ρ BOA 。 4.6.7 归一化 植被 指数 计算 （3 ） 式中 当 i 为 DN 时， 公式 为基 于 DN 值的 归一 化植 被指数 ， DNNIR 近红 外波 段的 灰度值 ； DNR 红 波段 的灰 度值 ； NDVI DN 的取 值范 围为[-1，1] 。 当 i 为 ρ TOA 时， 公 式为 大 气层顶 归一 化植 被指 数 ， ρ TOA NIR 近 红外 波段 的大气 层顶 表观 反射 率； ρ TOA R 红波 段的 大气 层顶表 观反 射率 ； NDVI TOA 的取值范 围为[-1，1] 。 2 TOA 0 cos s LD F     Offset DN Gain L    6 当 i 为 ρ BOA 时，公式 为大 气层底 归一 化植 被指 数， ρ BOA NIR 近 红外 波段 经过大 气校 正的 地表 反射 率； ρ BOA R 红波 段 经 过大 气校正 的地 表 反 射率 ； NDVI BOA 的取值 范 围为[-1，1] 。 归一化 植被指数（NDVI ）的计算 可以 采用 三种定 量化 级别 的图像作为输入 ，分别是 未 经定量 化处 理的 原始 DN 值 、 经过 部分 定量 化处 理 的大气 层顶 表观 反射 率 、 经过全 面定 量化 处理的 地表 反射 率 。 定量化 程度 越高 ， 对应 的 NDVI 的水华 阈值 越稳定， 但 处理 难度 以及 对 相关输 入参 数的 要求 越高 。 因 此 ， 在相关 参 数比 较 完备 ， 处 理经 验比 较丰富 的情况 下 ， 尽 量 使用定 量化 程度 较高的 NDVI 数据 ； 反之 则 使用 定量 化程度 较低 的 NDVI 数据 。 4.6.8 水陆分 离、 云识 别和 水草 识别 为避免 蓝藻 水华 的误 判 ， 应结合 实际 情况 准确 识别 被监测 的水 体区 域 ， 剔 除 云、 水草 等 的干扰 ， 形成 监测 水体 的 水体掩 膜 、 云 掩膜 和水 草 掩膜等 辅助 数据 ， 获得 包 含蓝藻 水华 的水 体区域 所有 像元的 NDVI 值 ， 按不 同处 理方 式可 分 别 获 得像元 的 NDVI DN 、 NDVI TOA 和 NDVI BOA 。 4.6.9 阈值分 割和 水华 二值 图 针对水 体区 域的 NDVI DN 和 NDVI TOA 数据 ，蓝 藻水 华的 NDVI 值要高于正常水体，由于 未经过 大气 校正 ， 判 别蓝 藻水华 的 NDVI 阈值 会随 着不同 影像 发生 变化 ， 需 要结合 遥感 假彩 色合成 图像 目视 识别 或 NDVI 灰 度直 方图 统计 加以 确 定，NDVI 值 高于 阈值 的为 蓝藻水 华 。 针对经 过准 确大 气校 正的 水体区 域 的 NDVI BOA 数据， 判别水 华区 别于 正常 水体 的阈值 可以 设 为 0，NDVI 值高于 0 的像 元为蓝 藻水 华。 蓝藻水 华像 元赋 值 为 1 ， 其他地 物（ 包括 正常 水体 、云、 陆地 等） 像元 赋值 为 0 ，获 得 水华二 值图 。 4.6.10 水华面 积和 水华 面积 比例 计算 基于水 华二 值图 统计 水华 像元总 数， 乘以 每个 像元 对 应的实 际面 积， 计算 得出 水 华面积 ； 水华面 积除 以水 体面 积获 得水华 面积 比例 （百 分比 ） 。 （4 ） 式中A 1 水 华面 积； A 水 体面 积 （推 荐采用 以当年 无云 影像 获取 的水 陆掩膜 计算 出的 水体 面积 ） ； P 水 华面 积比例 。 质量保 证与 质量 控制 4.7 选择卫 星遥 感影 像数 据时 需检查 影像 数据 有无 条带 ， 有 无数 据缺 失现 象， 保证 用于监 测 水华的 遥感 影像 原始 数据 质量 。 尽 量不 选取 云层 覆 盖过多 ， 水体 区域 有大 面 积耀斑 出现 的遥 感影像 。 采用 最接 近卫 星 过境时 刻发 布的 辐射 定标 系数 ， 几 何校 正的 精度 控 制在 1 个像 元之 内 。 结合 实际情 况准 确剔 除云 、 水 草等区 域 ， 提 高 水体掩 膜 、 云掩 膜 、 水 草 掩膜的 精度 ， 减 少水陆 混合 像元 、 云层 和 水草对 蓝藻 水华 识别 的影 响。 以相 近时 间过 境的 更 高空间 分辨 率遥 1 100 A P A  7 感影像 获得 的水 华面 积为 相对真 值 ， 交 叉验 证水 华 识别精 度 ， 也 可以 通过 实 地考察 来辅 助验 证水华 识别 的精 度， 精度 应保证 在 80 以 上。 5 水华地 面监 测 监测目 的 5.1 通过实 验室 手工 检测 或便 携式仪 器快 速检 测的 方式 ， 获 取监测 水 体水 样中 藻 密度、藻 类 群落组 成 以 及相 关辅 助指 标监测 数据 ，据 此评 价水 华 程度 。 监测内 容 5.2 核心指标 为 藻密 度、 藻类 优势种 和群 落组 成 。 注 水温 、pH 、溶解氧、氨氮 、总氮、总磷、高锰酸盐指数 、透明度、浊度、电导率 、叶 绿素 a 、藻 毒素等水质指标， 以及 流量、 流速、 水位、 日照、 气温 、 风 力、 风向等水文和气象指标 可作为辅 助指标，用于水华 暴发原因和发展变化趋势分析。 点位布 设 5.3 5.3.1 布设原 则 结合监 测区 域自 然地 理气 候条件 ， 根据 监测 目的 （ 常规 、 预 警、 应急 ） 选择 具有代 表性 的水域 布设 藻类 水华 监测 点位 。 点 位布设 应 尽 可 能 与常规 理化 指标 监测 点位 布设相 一致 ， 满 足获得 连续 性数 据的 需要 。 5.3.2 布设方式 湖泊 （水 库） 藻类 水华 监 测点位 一般 布设 在湖 库入 湖区 、 出 湖区 、 中 心区 及 其他易 于暴 发水华 的水 域 。 较 宽阔的 河流需 要在 近岸 的左 右两 边 同时 布设 点位 ， 受潮汐 （回 水） 影响 的 河流应考虑 在回溯 （回水 ）区 、对照 区 布设 点位 ， 饮用水源 区域须在 取水点 附近布设 点位。 在藻类 水华 多发 、 环境 条 件具有 代表 性的 位置 布设 常规监 测点 位 ， 用 于开 展 常规监 测和 预警 监测 ， 便 于长 期、 连续 的 监测 。 对 突发 水华 情况 ， 根据现 场情 况布 设应急 监测 点位，即 临时 点位， 用于 判断 本次 藻类 水华的 发生 、发 展和 变化 。 监测频 次 5.4 5.4.1 常规监 测 常规监 测 频 次为 每月 至少 1 次， 采样 时段 原则 为 900 ～1600 。在 实际 监测 中 可根据 情 况适当 增加 或减 少频 次， 封冻期 可停 止监 测 。 5.4.2 预警监 测 预警监 测 频 次为 每周 至 少 1 次 ， 每 月不 少于 4 次 ， 监 测时间 为每 周 第 13 天 ， 采样时 段 原则 为 900 ～1600 。 5.4.3 应急监 测 应急监 测每 两天 至 少 1 次， 监测 指标 为藻 密度 ，监 测时段 原则 为 900 ～1600 。 8 现场采样 5.5 5.5.1 采样方 法 定量采 样 使用 直立 式 采 水 器在 0 m ～0.5 m 深处采 集 水样 1 L ， 用于藻 类生 物定 量分析 。 定性采 样 使用 25 号 浮游 生物网 采集 藻类 生物 定性 分析水 样。 在表 层至 0.5 m 深处以 20 cm/s ～30 cm/s 的速度 作∞形 循回 拖动 约 1 min ～3 min ，或在 水中 沿表 层 拖滤 1.5 m 3 ～ 5.0 m 3 体积的 水体 ， 待网 中 有明显 的藻 量进 入则 将网 提出水 面 ， 滤 去水 后藻 类集 中在网 头内 ， 旋开活 塞将 捞得 的藻类 放入 30 ml 棕色广口 瓶 中。 5.5.2 现场记录 保证采样基 础信息 完整。 除常规项目 外，记 录中还 应包括与水 华程度 密切相 关的水色、 水面藻类群 体形态 （条状 、成片） 、 群体大小 及水体 中藻类状 态（颗粒 状、泥 浆状）等 水华 表征描 述。 5.5.3 样品保 存 和 运输 现场采 集的 样品 ， 每 1 L 样品中 加入 15 ml 鲁哥氏 液固定 、 保存 。 若样 品有 长期保 存的 价值， 需加 入福 尔马 林 1 ml 、甘油 2 ml 进行样品 固 定保存 。 样 品运 输过 程中 贮存温 度不 超 过采样 时的 温度 ，必 要时 需 使用 冷藏 设备 ，应 仔细 保管样 品， 确保 样品 无破 损、无 污染 。 分析方 法 5.6 5.6.1 藻密度 分析 方法 a ）显 微镜 计数 法（ 镜检 法 ） 开展常 规监 测时 可采用 以 下操作 步骤 及方法，待 相 关环境 监测 分析 方法 标准 发布后 ， 按 相关标 准执 行 。 方法 主要 包括以 下操 作步 骤 样品浓 缩 取定量 1000 ml 水样静 置沉 淀 24 h 后， 用虹 吸管小 心抽 掉上 清液 ， 余 下 20 ml ～ 25 ml 沉淀物转 入 100 ml 定量瓶 中 ， 再 用上清 液少 许冲洗 定容 至所 需浓 缩倍 数 的体积 。 若水 样中藻 密度 较高 ， 可 根据 实际情 况 对 水样 原液 直接 进行镜 检测 定。 仪器校 准 将 目 镜测 微 尺 （目尺 ）放入 10 倍目 镜内 ，应使 刻度 清晰 成像 （一 般刻度 面 应朝下 ） ，将 镜 台测 微尺 （ 台尺 ） 当 作显 微玻 片标 本 ， 用 20 倍 物镜 进行 观察 ， 使台尺 刻度 清 晰成像 。 台 尺的 刻度 代表 标 本上的 实际 长度 ， 一 般每 小 格 0.01 mm 。 转动目 镜并 移 动载物 台， 使目尺 与台 尺平 行， 并且 目尺的 边沿 刻度 与台 尺 的 0 点刻 度重 合， 然后 数出 目尺 10 格 对应 的 台尺 格 数 ，用 这个 格数 乘 以 0.01 mm ，其乘积 表 示目 尺 10 格代 表标 本上 的 长度， 做好记 录，即 某台 显微 镜 20 倍物 镜配 10 倍目 镜， 目尺 10 格代表 标本 上的 长度 。用 台尺测 出视 野 的直径 ， 按 πr 2 计 算视 野面 积。 用作 测量 和计 数的其 他镜头 的每 一种 搭配 ，也 都应 做 同样 的 校准和 记录 。 藻体计 数 计数 前要 将样 品充分 摇匀 ，用 定量 加样 管吸 取 0.1 ml 样品注入 0.1 ml 计数 框。 移入 之前 要将 盖玻 片 斜盖在 计数 框上 ， 一边 进 样， 另一 边出 气， 避免 气 泡产生 。 注满 后 把盖玻 片移 正。 计数 片子 制成后 ，稍 候几 分钟 ，待 藻类沉 至框 底后 ， 在 10 40 倍或 8 40 倍显微 镜下 计 数 100 个视 野。 以 上计 数两 片取 其平 均 值。 若 两片 计数 结果 个数 相 差 15 以上， 9 则进行 第三 片计 数， 取其 中个数 相近 两片 的平 均值 。 计数亦 可采 用长 条计 数法 ， 选取两 相邻 刻度 从计 数框 的左边 一直 计数 到计 数框 的右边 称 为一个长条 。与下 沿刻度 相交的个体 ，应计 数在内 ，与上沿 刻度相交 的个体 ，不计数 在内， 与上 、 下 沿刻 度都 相交的 个体 ， 以 生物 体的 中心位 置作为 判断 的标 准 ， 也可 在低倍 镜下 ， 按 上述原 则单 独计 数， 最后 加入总 数之 中。 一般 计数 三条， 即第 2 、 5、 8 条， 若 藻体数 量太 少， 则应全 片计 数。 b）快 速测 定方 法 便携 式 仪器法 仪器设 备 藻类 密度 监测 仪 。 仪器校 准 校 准方 法采 用 两点校 准 ， 用 蒸馏 水和 校 准溶液 进行 校准 。 校准 溶 液采用 已知 藻密度 含量 的浮 游植 物悬 浮液 。 校 准工 作前 ， 要 仔 细清洗 校准 杯内 部 。 在 每 次更换 新的 校准 溶液时 ， 要先 用干 净水 清 洗校准 杯和 所有 传感 器 ， 再用少 量待 用的 校准 溶液 润洗校 准杯 和所 有传感 器后 倒掉 ， 然后 再 加入校 准溶 液进 行校 准 。 在每次 测量 结束 后 ， 要 用 干净水 清洗 校准 杯和所 有传 感器 表面。 清 洗干净 后， 在校准 杯中 加 入少量 干净 水 自来 水即 可 ， 1 cm 高度， 再旋紧 到主 机 上 ，竖 立放 置以待 下次 使用 。 仪器参 数 分辨 率 为 0.01 个相对 荧光 强度 。 5.6.2 藻类群 落组 成分 析方 法 藻类分 析鉴 定操 作方 法 同 5.6.1 藻密 度 分 析方 法的 显 微镜计 数法 。 藻类群落组 成分析 方法 原 则上 鉴定到 种 （种 类难以 区分 的可以 鉴定到 属） ，并 计算各 种 藻 类种 数量 占比 （P i ） ， 确 定优势 种。 （5 ） 式中P i 单 位体 积水 样中 第 i 种藻 类细 胞 所 占 比例 ； D i 第 i 种藻类 细胞 密度 ； D 所 有藻 类细 胞密度。 质量保 证与 质量 控制 5.7 制定合 理的 采样 操作 程序 ， 在 确定 的采 样时 间、 采 样地点 ， 采水 量尽 量保持 一致 ， 保 证 采集的 样品 具有 代表 性和 可比性 。 采样 和分 析设备 要定期 进行 维护 和校 正 。 质量 管 理要 遵循 所在实 验室 质量 管理 体系 的相关 要求 。 6 水华程 度评 价 评价指 标 6.1 水华程 度用 于反 映水 华发 生的强 弱或 轻重 态势 。 水华 程度评 价指 标为 藻密 度 及 水华面 积 比例。 10 评价方 法 6.2 水华程 度评 价采 用定 量分 级评价 方法 。 根据 藻类 优 势种确 定水 华类型， 依 据 藻密度 和水 华面积 比例 分别 评价 水华 程度，并 将 水华 程度 分为 五级， 由轻 到重 顺序 为 Ⅰ 、 Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ、 Ⅴ 级。 当这 两项 评价 结果 同时存 在 时 ，采 用比 较法 综合评 价水 华程 度 。 水华程 度分 级标 准 6.3 6.3.1 基于藻 密度 评价 的水 华程 度分级 标准 根据藻 密度 的高 低评 价水 华程度 ， 其分 级标 准及 相 应的特 征描 述见 表 1 。 应 标 明水华 发 生的优 势种 。 表1 基于 藻密 度评 价的 水华 程度分 级标 准 水华程度级别 藻密度 D （个/L ） 水华特征 表征现象参照 Ⅰ 0 ≤D2.0 10 6无水华 水面无藻类聚集，水中基本识别不出藻类颗粒。 Ⅱ 2.0 10 6 ≤D1.0 10 7无明显水华 水面有藻类零星聚集； 或能够辨别水中有少量藻类 颗粒。 Ⅲ 1.0 10 7 ≤D5.0 10 7轻度水华 水面有藻类聚集成丝带状、 条带状、 斑片状等； 或 水中可见悬浮的藻类颗粒。 Ⅳ 5.0 10 7 ≤D1.0 10 8中度水华 水面有藻类聚集，连片漂浮，覆盖 部分监测水体； 或水中明显可见悬浮的藻类。 Ⅴ D ≥1.0 10 8重度水华 水面有藻类聚集， 连片漂浮， 覆 盖 大部分监测水体； 或水中明显可见悬浮的藻类。 表 1 既 适用 于单 个监 测点 位所代 表水 体的 水华 程度 评价 ， 也 适用 于部 分或 全部 水体的 水 华程度 评价 。 但在 对部 分 或全部 水体 进行 评价 时 ， 应以足够 代 表相 应水 体状 况的监 测点 位和 监测数 据为 前 提 。 在此 基 础上 ， 根 据不 同级 别水 华 程度的 点位 比例 来判 定这 一监测 水体 的水 华程度 。具 体评 价方 法如 下 a ） 当 藻密 度＜2.0 10 6 个/L 的监测点位 占全 部监 测 点位的 比例 高 于 95 时， 判定监 测水 域水华 程度 为 “ Ⅰ级 ” ； b） 当 藻密 度 ≥2.0 10 6 个/L 且属于 某一 水华 程度 级别 监测点 位占 全部 监测 点位 的比例 高 于或等 于 75 时 ，判 定监 测水域 水华 程度 为该 级别 ； c ）当 藻密 度属 于某 一水 华 程度级 别监 测点 位占 全部 监测点 位的 比例 低于 75 时，则 首 先计算所有 点位藻密 度平 均值，然后 将该值 所属水 华程度级别 判定 为 监测水 体的水 华程度 。 6.3.2 基于水 华面 积比 例评 价的 水华程 度分 级标 准 根据水 华面 积比 例的 大小 评价水 华程 度， 其分 级标 准及相 应的 特征 描述 见 表 2 。 表2 基于 水华 面积 比例 评价 的 水华 程度 分级 标准 11 水华程度级别 水华面积比例 P （ ） 水华特征 表征现象参照 Ⅰ 0 无水华 水面未见明显水华；标准假彩色图像中 水体呈现蓝色或蓝黑色。 Ⅱ 0P10 无明显水华 水面出现零星性水华；标准假彩色图像 中水体内出现零星绯红色絮状斑块。 Ⅲ 10 ≤P30 轻度水华 水面出现局部性水华；标准假彩色图像 中水体内局部出现绯红色絮状斑块。 Ⅳ 30 ≤P60 中度水华 水面出现区域性水华；标准假彩色图像 中水体内出现区域性绯红色絮状斑块。 Ⅴ 60≤P ≤100 重度水华 水面出现全面性水华；标准假彩色图像 中水体内出现大范围绯红色絮状斑块。 表 2 适 用于 对整 个水 体水 华程度 的评 价 ， 监 测水 域应 能够代 表整 个水 体时 才可 进行评 价 。 对于难 以确 定水 域边 界的 情况， 建议 以藻 类密 度评 价为主 。 6.3.3 水华程 度综 合评 价 当基于 藻密 度和 水华 面积 比例的 水华 程度 评价 结果 同时存 在时 ， 采用 比较 法进 行水华 程 度综合 评价 ， 以其 中的 较 重者作 为水 华程 度最 终评 价结果 ， 并标 明水 华发 生 的优势 种 。 水华 总体特 征描 述见 表 1 和表 2 。 水华 程度 综合 评价 适用于 监 测水 体全 部水 域的 水华 程 度评 价。 水华程 度变 化评 价 6.4 6.4.1 不同时 段定 量比 较 不同时 段定 量比 较是 对同 一监测 点位 或监 测水 域某 一时段 的水 华状 况与 前一 时段 、 上 年 同期或 其他 时段 的 水 华状 况进行 定量 比较 和变 化分 析， 比较 内容 包括 藻密 度 、 水 华面 积、 水 华程度 、不 同级 别水 华程 度的频 次比 例 （ 百分 比） 等。 6.4.2 水华程 度变 化评 价 基于相 同监 测点 位或 监测 水域 ， 评 价不 同时 段水 华 程度变 化幅 度和 方向 。 将 水华程 度变 化幅度和方 向分为 三类， 分别是无明 显变化 、有所 变化（加 重或减轻） 、明显 变化（加 重或 减轻） 。具体 评 价方 法如 下 a ）按 水华 程度 等级 变化 评 价 1 ） 当 水华 程度 等级 不变 时 ，则评 价为 无明 显变 化； 2 ） 当 水华 程度 等级 发生 1 个级别 变化 时， 则评 价为 有所变 化（ 加重 或减 轻） ； 3 ） 当水 华程 度等 级发 生 2 个级别 以上 （含 2 个 级别） 变化时 ， 则 评价 为明 显变 化 （加 重或减 轻） 。 b）按 水华 程度 组合 类别 比 例评价 设 △G 为 后时 段 与前时 段“ Ⅰ～ Ⅱ级 ”出 现频次 比 例百分 点之 差； △D 为 后 时段与 前时 段“ Ⅳ～ Ⅴ级 ”出现 频次 比例 百分 点之 差。 1 ） 当 （ △G- △D ）-10 时，则 评价 为明 显加重 ； 2 ） 当-10≤（ △G- △D ）-5 时，则评价 为有 所加重 ； 12 3 ） 当-5 ≤（ △G- △D ）5 ，则 评价 为 无 明显 变化 （加重 或减 轻） ； 4 ） 当 5 ≤ （△G- △D ）10 时 ，则 评价 为有 所减 轻； 5 ） 当 （△G- △D ）≥10 时，则 评价 为明 显减 轻。